ES2324592T3 - Acondicionador de aire de interior. - Google Patents
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Abstract
Un acondicionador de aire de interior (1) que tiene una salida ascendente (22) formada en una cara superior (12) de una unidad principal y una salida lateral (23, 24) formada en al menos una cara lateral (13, 14) de la unidad principal, comprendiendo el acondicionador de aire de interior (1): un medio de control de volumen de aire para controlar el aire que escapa de manera que el volumen de aire que escapa (UC) desde la salida ascendente (22) es mayor que un volumen de aire que escapa (SC 1, SC 2) desde la salida lateral (23, 24) durante una operación de refrigeración, caracterizado por que: una proporción del volumen de aire que escapa (UC) desde la salida ascendente (22) al volumen de aire que escapa (SC1, SC2) desde la salida lateral (23, 24) se ajusta a 2:1 a 4:1 en un caso en el que un aire que escapa por el lateral (S1, S2) se escape desde la salida lateral (23, 24) en una de las caras laterales (13, 14) de la unidad principal.
Description
Acondicionador de aire de interior.
La presente invención se refiere a un
acondicionador de aire de interior dispuesto dentro de una
habitación y, más específicamente, se refiere a un acondicionador
de aire de interior que tiene salidas ascendentes y laterales.
Para enfriar o calentar el aire interior
mediante un acondicionador de aire de interior, se han realizado
diversos intentos para proporcionar a todo el aire interior una
distribución de temperatura uniforme. Sin embargo, no han alcanzado
un nivel de satisfacción suficiente.
Un ejemplo convencional de los intentos
indicados anteriormente se describe en la Publicación de Patente
Japonesa Pública Nº 2000-346392 que uno de los
solicitantes de la presente invención presentó anteriormente. En
esta solicitud, el aire se deja escapar desde las partes
ascendentes y laterales de una unidad principal de un
acondicionador de aire de interior para reducir la falta de
uniformidad local de la distribución de temperatura en las
proximidades de una pared o ventana y reducir la diferencia vertical
en la distribución de la temperatura del interior.
En el documento
EP-A-1 014 011 se describe un método
de control de flujo de aire y un controlador de flujo de aire para
una unidad acondicionadora de aire de interior capaz de ejecutar el
acondicionado del aire de manera que la distribución de temperatura
del interior se hace uniforme sin que se note un flujo de aire
durante la operación de calentamiento. Se proporciona un
turbo-ventilador que tiene un eje que se extiende en
una dirección anteroposterior y que sopla el aire captado de un
lado de la superficie delantera radialmente hacia fuera con
respecto a un eje dentro de una cubierta y un cambiador de calor
dispuesto en el lado de la superficie delantera del
turbo-ventilador dentro de la cubierta. La cubierta
está provista de puertos de salida para soplar aire desde el
turbo-ventilador en la dirección vertical y la
dirección horizontal. Durante la operación de calentamiento, se
produce una señal de control mediante una sección de control de
solapas a un motor gradual de solapa superior y un motor gradual de
solapa del lado izquierdo para estrechar las aberturas de las
solapas superiores, en el lado derecho y en el lado izquierdo, y
hacer que la abertura de la solapa inferior sea más ancha que las
aberturas de las solapas superiores al lado derecho y al lado
izquierdo.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona un acondicionador de aire de interior que
tiene una salida ascendente formada sobre una cara superior de una
unidad principal y una salida lateral formada sobre al menos una
cara lateral de la unidad principal, comprendiendo el acondicionador
de aire de interior: un medio de control de volumen de aire para
controlar el soplado de aire de manera que un volumen de aire que
se deja escapar desde la salida ascendente es mayor que un volumen
de aire que se deja escapar desde la salida lateral en una
operación de refrigeración, caracterizado por que: una proporción
del volumen de aire que se deja escapar desde la salida ascendente
al volumen de aire que se deja escapar desde la salida lateral se
ajusta a 2:1 a 4:1 en un caso en el que el aire que se escapa lo
hace desde la salida lateral en una de las caras laterales de la
unidad principal.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención se proporciona un acondicionador de aire de interior que
tiene una salida hacia arriba formada sobre una cara superior de una
unidad principal y una salida lateral formada en una cara lateral
de la unidad principal, comprendiendo el acondicionador de aire de
interior: un medio de control de volumen de aire para controlar el
soplado de aire de manera que el volumen de aire que escapa desde
la salida lateral es igual a o mayor que el volumen de aire que
escapa desde una salida ascendente en una operación de
calentamiento, caracterizado por que: una proporción del volumen de
aire que escapa por la salida ascendente al volumen de aire que
escapa por la salida lateral se ajusta a 1:2 a 1:1 en un caso en el
que el aire que escapa lateralmente lo hace por la salida lateral en
una de las caras laterales de la unidad principal.
La presente invención toma un nuevo punto de
vista para controlar el volumen que escapa desde el acondicionador
de aire de interior en las direcciones ascendente y lateral para
resolver un problema de falta de uniformidad de temperatura durante
las operaciones de refrigeración y calentamiento del interior y, de
esta manera, para proporcionar un entorno de aire acondicionado tan
acogedor como sea posible.
Como se muestra en la Figura 1, el
acondicionador de aire de interior de la presente invención está
compuesto por las salidas de aire 22, 23, 24 dispuestas en una cara
superior 12 y una o ambas caras laterales 13, 14 de la unidad
principal y está provisto de un medio de control de volumen de aire
para controlar el volumen del aire que escapa desde la salida
ascendente 22 y desde las salidas laterales 23, 24.
Las solapas oscilantes 32 y los obturadores 33
para aumentar o reducir las áreas de paso de aire en las salidas de
aire se usan como medio para controlar el volumen de aire.
La presente invención se refiere a mejorar la
falta de uniformidad de la distribución de temperatura en
operaciones de refrigeración y calentamiento de interior
controlando el volumen de aire que escapa desde las salidas
ascendentes y laterales del acondicionador de aire de interior para
proporcionar un entorno de aire acondicionado tan acogedor como sea
posible. Para indicar un grado de conformidad del entorno de
acondicionamiento de aire, se usan dos índices: el índice PMV (Voto
Promedio Predicho) y el índice PPD (Porcentaje Predicho de
Insatisfacción), diseñados ambos en las normas ISO.
El índice PMV tiene cuatro elementos respecto al
entorno: temperatura, humedad, flujo de aire y radiación y dos
elementos respecto al ser humano: cantidad metabólica y cantidad de
ropa. Los valores del índice PMV corresponden a sensaciones
térmicas. El valor PMV +3 es "caliente", +2 es "templado",
+1 es "tibio", \pm0 es "ni frío ni caliente", -1 es
"fresco", -2 es "frío" y -3 es "helado". En las
normas ISO, se recomienda que el índice PMV esté dentro del
"intervalo de -0,5 a +0,5". Por lo tanto, en la presente
invención, "el intervalo de -0,5 a +0,5" se ha adaptado como
un intervalo preferible del índice PMV.
El índice PPD se define como un "índice para
predecir cuantitativamente el porcentaje de personas que se sienten
térmicamente insatisfechas durante la permanencia en un entorno
dado". Las normas ISO indican que el índice PPD es deseablemente
un 10% o menor para sentirse cómodo en un entorno residencial de
seres humanos.
En la presente invención, una "ocupación de
zona acogedora PMV" descrita posteriormente se usa en una
operación de refrigeración cuando se ajusta una proporción de un
volumen de aire que escapa hacia arriba a un volumen de aire que
escapa hacia el lateral. También, se usa una "diferencia de
temperatura vertical" en una operación de refrigeración cuando
se ajusta un ángulo de escape de aire lateral.
En una operación de calentamiento, un "índice
PPD" se usa cuando se ajusta una proporción de un volumen de
aire que se escapa hacia arriba a un volumen de aire que se escapa
hacia el lateral y se ajusta a un ángulo de escape de aire
lateral.
Se observa que la "ocupación de la zona
acogedora PMV" se define como una "proporción de la zona (zona
acogedora) donde el índice PMV está en el intervalo de -0,5 a +0,5
respecto a otra zona residencial en un espacio con aire
acondicionado (espacio interior)".
En el estado mencionado anteriormente se dará
una descripción del control de las cantidades de aire que escapa
hacia arriba y lateralmente en el acondicionador de aire de interior
de la presente invención.
La Figura 2 es un gráfico para ajustar la
proporción de un volumen de aire que escapa hacia arriba a un
volumen de aire que escapa hacia el lateral en una operación de
refrigeración y muestra la relación entre el volumen de aire que
escapa hacia arriba y la ocupación de la zona acogedora PMV cuando
el volumen de aire que escapa hacia el lateral se ajusta a 1.
El gráfico indica que la ocupación de la zona
acogedora PMV sube mientras que la proporción del volumen de aire
que escapa hacia arriba al volumen de aire que escapa hacia el
lateral se desplaza de 1:1 a 4:1 y que posteriormente la ocupación
de la zona acogedora PMV disminuye.
En la presente invención, el intervalo de 2:1 a
4:1 de la proporción de volumen de aire que escapa se ha adoptado
como un intervalo preferible, como resultado de la comparación entre
lo indicado anteriormente y la ocupación de la zona acogedora PMV
del 90% o mayor en una operación de acondicionamiento de aire con
radiador.
Esto se explica con referencia a los ejemplos
mostrados en los dibujos. Como se muestra en las Figuras 3 y 4, en
la operación de refrigeración, el medio de control de volumen de
aire funciona de manera que el volumen de aire que escapa UC desde
la salida ascendente es mayor que el volumen de aire que escapa
SC_{1}, SC_{2} desde una o ambas salidas laterales.
En el caso de que el aire que escapa
lateralmente se escape únicamente desde una salida lateral en una
cara lateral (Figura 3), la proporción (proporción de volumen de
aire) de un volumen de aire que escapa UC desde la salida
ascendente a un volumen de aire que escapa SC_{1} o SC_{2} desde
una salida lateral está preferiblemente en el intervalo de UC:
SC_{1} (o SC_{2}) = 2:1 a 4:1. Se observa que la referencia
numérica en la Figura 3 denota una cara de pared lateral.
En el caso de que el aire que escapa S_{1},
S_{2} se escape desde las salidas laterales 23, 24 en los lados
izquierdo y derecho (Figura 4), el intervalo de proporción
preferible es SC_{1}:UC:SC_{2} = 1:2:1 a 1:4:1.
La Figura 5 es un gráfico para ajustar un ángulo
de escape del aire que escapa por el lateral en la operación de
refrigeración y muestra la relación entre el cambio de un ángulo de
escape lateral y la diferencia de temperatura vertical en un
espacio de aire acondicionado.
En la presente invención, el intervalo dentro de
1,5ºC (el intervalo donde el ángulo de escape lateral no es menor
de -20º) se ha adoptado como un intervalo preferible de la
diferencia de temperatura vertical en el espacio de aire
acondicionado durante la operación de refrigeración.
Durante la operación de refrigeración, para
evitar una caída excesiva de la temperatura del aire en las
proximidades del suelo, es preferible que el medio de control de
volumen de aire tenga una función para controlar el aire que escapa
de manera que el aire que escapa desde las salidas laterales 23, 24
se bloquea y sólo se escapa este aire desde la salida
ascendente.
La Figura 6 es un gráfico para ajustar la
proporción del volumen de aire que escapa hacia arriba a un volumen
de aire que escapa por el lateral en la operación de calentamiento y
muestra la relación entre el volumen de aire lateral y el índice
PPD cuando el volumen de aire que escapa hacia arriba se ajusta a
1.
El gráfico indica que el valor del índice PPD es
mínimo cuando la proporción del volumen de aire que escapa hacia
arriba al volumen de aire que escapa hacia el lateral es
aproximadamente 1:1, y que el valor del índice PPD sube cuando el
volumen de aire que escapa hacia el lateral aumenta.
En la presente invención, el intervalo en la
proporción del volumen de aire que escapa hacia arriba al volumen
de aire que escapa hacia el lateral de 1:1 a 1:2 (valor de índice
PPD de aproximadamente 6,7 o menor) se ha adoptado como un
intervalo preferible, desde un punto de vista de hacer que el valor
del índice PPD sea mejor que el valor del índice PPD (valor medio
total de 7,11) en una operación de calentamiento con radiador.
Esto se explica con referencia a los ejemplos
mostrados en los dibujos como se muestra en las Figuras 7 y 8,
durante la operación de calentamiento, el medio de control de
volumen de aire funciona de manera que el volumen de aire que
escapa SW_{1}, SW_{2} desde la salida o salidas laterales es
igual a o mayor que el volumen de aire que escapa UW desde la
salida ascendente.
La proporción (proporción de volumen de aire)
del volumen de aire que escapa UW desde la salida ascendente al
volumen de aire que escapa SW_{1}, SW_{2} desde la salida o
salidas laterales, UW:SW_{1} (o SW_{2}), está preferiblemente
en el intervalo de 1:2 a 1:1 en el caso de que el aire que escapa
por el lateral se escape desde una salida lateral en una cara
lateral (Figura 7). En el caso de que las salidas laterales se
dispongan en los lados izquierdo y derecho (Figura 8), la
proporción (proporción de volumen de aire) de un volumen de aire
que escapa SW_{1} desde una salida en el lado izquierdo a un
volumen de aire que escapa UW desde una salida ascendente y a un
volumen de aire que escapa SW_{2} desde una salida en el lado
derecho varía preferiblemente de 2:1:2 a 1:1:1.
La Figura 9 es un gráfico para ajustar el ángulo
de escape de un aire que escapa por el lateral durante la operación
de calentamiento y muestra la relación entre el ángulo de escape del
aire que escapa por el lateral S_{1}, S_{2} y el índice
PPD.
De acuerdo con el gráfico, el valor de índice
PPD se hace mayor a medida que el ángulo de escape del aire que
escapa por el lateral S_{1}, S_{2} aumenta y el valor del índice
PPD supera aproximadamente 6,7 cuando el ángulo de escape es mayor
que la horizontal (0º).
En la presente invención, en vista de este valor
del índice PPD, la horizontal (0º) se ajusta al límite superior del
ángulo de escape del aire que escapa por el lateral S_{1}, S_{2}
de manera que el ángulo de escape no se hace mayor que la
horizontal.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
acondicionador de aire de interior en una realización de acuerdo
con la presente invención;
La Figura 2 es un gráfico que muestra la
relación entre el volumen de aire que escapa hacia arriba y una
proporción de ocupación de zona acogedora PMV cuando el volumen de
aire que escapa hacia el lateral se ajusta a 1 durante una
operación de refrigeración;
La Figura 3 es una vista que muestra un estado
de aire que escapa únicamente desde una salida de aire en un lado
durante la operación de refrigeración;
La Figura 4 es una vista que muestra un estado
de escape de aire desde las salidas laterales en ambos lados
durante la operación de refrigeración;
La Figura 5 es un gráfico que muestra la
relación entre un ángulo de escape de aire y la diferencia en la
temperatura vertical en el interior durante la operación de
refrigeración;
La Figura 6 es un gráfico que muestra la
relación entre un volumen de aire que escapa por el lateral y un
índice PPD cuando un volumen de aire que escapa hacia arriba se
ajusta a 1 durante una operación de calentamiento;
La Figura 7 es una vista que muestra un estado
de escape de aire desde una salida lateral en un lado durante la
operación de calentamiento;
La Figura 8 es una vista que muestra un estado
de escape de aire desde las salidas laterales en ambos lados
durante la operación de calentamiento; y
La Figura 9 es un gráfico que muestra la
relación entre un ángulo de escape lateral y un valor de PPD durante
la operación de calentamiento.
A continuación se describirá una realización de
la presente invención. La Figura 1 muestra un acondicionador de
aire 1 de tipo de instalación en el suelo que se dispone justo
debajo de una ventana 3 como ejemplo. Como se ha descrito
anteriormente, en el caso de que el acondicionador de aire de
interior 1 se disponga en las proximidades de la ventana, en
particular, se obtiene un efecto de calentamiento excelente (efecto
de reducción del empuje frío) contra la reducción de temperatura
local en las proximidades de una ventana en el momento más frío del
año.
El acondicionador de aire de interior 1 está
compuesto por un puerto de inducción 21 formado en una cara
delantera 11 de una unidad principal, una salida ascendente 22
formada sobre una cara superior 12 de la unidad principal y salidas
laterales 23, 24 formadas en ambas caras laterales 13, 14. La salida
ascendente 22 y las salidas laterales 23, 24 respectivamente tienen
solapas oscilantes 32 y obturadores 33 para controlar las cantidades
y ángulos de aire de escape.
Como resultado de los ensayos de análisis, hay
una tendencia a diferenciar las reducciones de temperatura vertical
y la proporción de ocupación de la zona acogedora PMV se hace mayor
a medida que el ángulo de escape de aire del aire que escapa por el
lateral S_{1}, S_{2} se hace mayor hacia arriba y a medida que
el volumen del aire que escapa hacia arriba aumenta durante la
operación de refrigeración (Figura 3, Figura 4).
En una realización mostrada en las Figuras 3 y 4
(en una operación de refrigeración), la proporción de volumen de
aire se controla para que sea UC:SC_{1} = 4:1 a 2:1 o
SC_{1}:UC:SC_{2} = 1:4:1 a 1:2:1, y también los obturadores 33
para las salidas laterales 23, 24 se controlan para que se abran y
cierren para proporcionar un ángulo de escape de aire en el
intervalo de -20º a +45º. En el caso de que la temperatura disminuya
excesivamente en las proximidades de la superficie del suelo, los
obturadores 33 en las salidas laterales 23, 24 pueden cerrarse
completamente.
De esta manera, se ha explicado una realización
en una operación de calentamiento. Durante la operación de
calentamiento, la proporción del volumen de aire que escapa por el
lateral (SW_{1}, SW_{2}) al volumen de aire que escapa hacia
arriba (UW) se ajusta a 2:1 a 1:1 (en el caso de la Figura 7) o a
2:1:2 a 1:1:1 (en el caso de la Figura 8) como se ha indicado
anteriormente. En la realización mostrada anteriormente, el ángulo
de escape de aire lateral está preferiblemente limitado de 0º
(horizontal) a -45º en la operación de calentamiento.
El acondicionador de aire de interior de la
presente invención que tiene la salida ascendente y las salidas
laterales hace posible ajustar de forma óptima la proporción del
volumen de aire que escapa por el lateral al volumen de aire que
escapa hacia arriba en cada una de las operaciones de refrigeración
y calentamiento. De esta manera, el acondicionador de aire de
interior de la presente invención tiene el efecto de proporcionar
un espacio de aire acondicionado donde la falta de uniformidad en la
distribución de temperatura mejora en comparación con los
acondicionadores convencionales.
Claims (9)
1. Un acondicionador de aire de interior (1) que
tiene una salida ascendente (22) formada en una cara superior (12)
de una unidad principal y una salida lateral (23, 24) formada en al
menos una cara lateral (13, 14) de la unidad principal,
comprendiendo el acondicionador de aire de interior (1):
un medio de control de volumen de aire para
controlar el aire que escapa de manera que el volumen de aire que
escapa (UC) desde la salida ascendente (22) es mayor que un volumen
de aire que escapa (SC_{1}, SC_{2}) desde la salida lateral
(23, 24) durante una operación de refrigeración,
caracterizado por que:
una proporción del volumen de aire que escapa
(UC) desde la salida ascendente (22) al volumen de aire que escapa
(SC_{1}, SC_{2}) desde la salida lateral (23, 24) se ajusta a
2:1 a 4:1 en un caso en el que un aire que escapa por el lateral
(S_{1}, S_{2}) se escape desde la salida lateral (23, 24) en una
de las caras laterales (13, 14) de la unidad principal.
2. El acondicionador de aire interior como se ha
definido en la reivindicación 1, en el que el medio de control de
volumen de aire es una solapa oscilante (32) o un obturador
(33).
3. El acondicionador de aire de interior como se
ha definido en la reivindicación 1 ó 2, en el que
una proporción del volumen de aire que escapa
(SC_{1}) desde una salida lateral izquierda (23) al volumen de
aire que escapa (UC) desde la salida ascendente (22) y a un volumen
de aire que escapa (SC_{2}) desde la salida del lado derecho (24)
se ajusta a 1:2:1 a 1:4:1 en un caso en el que las salidas laterales
(23, 24) se disponga en ambas caras laterales izquierda y derecha
(13, 14) de la unidad principal.
4. El acondicionador de aire de interior como se
ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el
que
un ángulo de escape de aire desde la salida
lateral (23, 24) se ajusta para que no sea menor de -20º.
5. El acondicionador de aire de interior como se
ha definido en una cualquier de las reivindicaciones 1 a 4, en el
que
el medio de control de volumen de aire es capaz
de controlar el escape de aire de manera que el aire desde la
salida lateral (23, 24) se bloquea y únicamente se deja escapar el
aire desde la salida ascendente (22).
6. Un acondicionador de aire de interior que
tiene una salida ascendente (22) formada sobre una cara superior
(12) de una unidad principal y una salida lateral (23, 24) formada
sobre una cara lateral (13, 14) de la unidad principal,
comprendiendo el acondicionador de aire de interior:
un medio de control de volumen de aire para
controlar el aire que escapa de manera que el volumen de aire que
escapa (SW_{1}, SW_{2}) desde la salida lateral (23, 24) es
igual a o mayor que el volumen de aire que escapa (UW) desde una
salida ascendente (22) en una operación de calentamiento,
caracterizado por que:
una proporción del volumen de aire que escapa
(UW) desde la salida ascendente (22) al volumen de aire que escapa
(SW_{1}, SW_{2}) desde la salida lateral (23, 24) se ajusta a
1:2 a 1:1 en un caso en el que una salida de aire que escapa
(S_{1}, S_{2}) se escape desde la salida lateral (23, 24) en una
de las caras laterales (13, 14) de la unidad principal.
7. El acondicionador de aire de interior como se
ha definido en la reivindicación 6, en el que el medio de control
de volumen de aire es una solapa oscilante (32) o un obturador
(33).
8. El acondicionador de aire de interior como se
ha definido en las reivindicaciones 6 ó 7, en el que
una proporción del volumen de aire que escapa
(SW_{1}) desde una salida lateral izquierda (23) al volumen de
aire que escapa (UW) desde la salida ascendente (22) y a un volumen
de aire que escapa (SW_{2}) desde la salida lateral derecha (24)
se ajusta a 2:1:2 a 1:1:1 en el caso de que se dispongan salidas
laterales (23, 24) en ambas caras laterales izquierda y derecha
(13, 14) de la unidad principal.
9. El acondicionador de aire de interior como se
ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en el
que el ángulo de escape de aire desde la salida lateral (23, 24) se
ajusta para que no sea mayor que el cero horizontal.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001025875A JP3624837B2 (ja) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | 室内空気調和機 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3624837B2 (es) |
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|---|---|---|---|---|
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